Environmentální aspekty lidské činnosti, podzim 2013 Mgr. Tomáš Miléř, Ph.D. Pojmy Ekologie je věda o vzájemných vztazích mezi organismy a jejich prostředím. Environmentální věda (environmentalistika) postihuje celé životní prostředí člověka s mnoha interakcemi mezi společností a přírodou včetně sociálních vztahů a společenských aspektů. Svět je komplexní systém Environment Ekonomika Energie Aktuální globální problémy Nejvíce pozornosti psychologů přitahují ty problémy životního prostředí, které v lidech vyvolávají nejsilnější emoční odezvu, např. environmentální katastrofy, globální klimatické změny či vymírání přírodních druhů. Jan Krajhanzl Dobře utajené emoce a problémy životního prostředí Existují právě dva způsoby jak hovořit s lidmi o dlouhodobých důsledcích jejich jednání pro zemskou biosféru. a)Můžete lidem říct, že ničí biosféru, upozornit je na to, že pokud své jednání nezmění, povede to nejspíš k velkému vymírání druhů, které může zahrnovat i je samé. V tom případě Vás nebudou poslouchat. Obvykle ani nedostanete příležitost mluvit, protože – přiznejme si to – lidé to slyšet nechtějí. b)Nebo jim můžete říct, že ničí biosféru, ale udělejte to citlivě, rozhodně vyjádřete spoustu optimismu, a potom jim řekněte, že mohou udělat, cokoliv je napadne, naplňte je nadějí. V tomto případě budou lidé nadšeně aplaudovat, vstanou, odejdou, a vrátí se ke všemu, co dělali před tím, tedy k ničení biosféry. Snadno si všimnete, že výsledek je v obou případech stejný. Jediný rozdíl – a to významný – je v tom, že optimista bývá znovu pozván, aby přednášel. David Cohen http://www.declineoftheempire.com/2013/09/the-final-word.html http://goo.gl/hQpzD Fáze vypořádání se s realitou (u umírajícího pacienta) podle Elisabeth Kübler-Ross 1. NEGACE – šok, popírání 2. AGRESE – hněv, vzpoura 3. SMLOUVÁNÍ – vyjednávání 4. DEPRESE – smutek 5. SMÍŘENÍ – souhlas Titanic, 1912 Thomas Andrews Možnosti adaptace 3 úrovně: - globální nebylo nalezeno řešení - komunitní např. Transition Towns Movement - individuální soběstačnost, resilience Exponenciální růst Exponenciální funkce má tvar: y=ax Čas zdvojení: T=70/ kde  je růst v % za časovou jednotku. Růst bakteriální populace Dělení buněk Video: http://www.youtube.com/watch?v=gEwzDydciWc&feature=related Fáze růstu A – Klidová fáze B – Exponenciální fáze C – Stacionární fáze D – Fáze odumírání Myšlenkový experiment Uvažujme bakterie, které se množí v lahvi a tyto bakterie zdvojnásobí svůj počet každou minutu. Myšlenkový experiment Uvažujme bakterie, které se množí v lahvi a tyto bakterie zdvojnásobí svůj počet každou minutu. V 11:00 je v lahvi jediná bakterie Ve 12:00 je lahev plná Otázka 1. V kolik hodin byla lahev z poloviny plná? Otázka 1. V kolik hodin byla lahev z poloviny plná? Odpověď: 11:59 Otázka 2. Představ si, že jsi jednou z bakterií v lahvi. Kdy si poprvé všimneš, že ti dochází místo? Bakterie v lahvi (poslední minuty) 11:54 1/64 = 1,6% plná 11:55 1/32 = 3,1% plná 11:56 1/16 = 6,3% plná 11:57 1/8 = 12,5% plná 11:58 ¼ = 25% plná 11:59 ½ = 50% plná 12:00 100% plná Bakterie v lahvi (poslední minuty) 11:54 1/64 = 1,6% plná 11:55 1/32 = 3,1% plná 11:56 1/16 = 6,3% plná 11:57 1/8 = 12,5% plná 11:58 ¼ = 25% plná 11:59 ½ = 50% plná 12:00 100% plná Bakterie v lahvi (poslední minuty) 11:54 1/64 = 1,6% plná 11:55 1/32 = 3,1% plná 11:56 1/16 = 6,3% plná 11:57 1/8 = 12,5% plná 11:58 ¼ = 25% plná 11:59 ½ = 50% plná 12:00 100% plná Bakterie v lahvi (poslední minuty) 11:54 1/64 = 1,6% plná 11:55 1/32 = 3,1% plná 11:56 1/16 = 6,3% plná 11:57 1/8 = 12,5% plná 11:58 ¼ = 25% plná 11:59 ½ = 50% plná 12:00 100% plná Bakterie v lahvi (poslední minuty) 11:54 1/64 = 1,6% plná 11:55 1/32 = 3,1% plná 11:56 1/16 = 6,3% plná 11:57 1/8 = 12,5% plná 11:58 ¼ = 25% plná 11:59 ½ = 50% plná 12:00 100% plná Bakterie v lahvi (poslední minuty) 11:54 1/64 = 1,6% plná 11:55 1/32 = 3,1% plná 11:56 1/16 = 6,3% plná 11:57 1/8 = 12,5% plná 11:58 ¼ = 25% plná 11:59 ½ = 50% plná 12:00 100% plná Otázka 3. Předpokládejme, že 2 minuty před dvanáctou některé bakterie zjistí, že jim dochází místo. Hledají v okolí až najdou 3 nové prázdné lahve. Otázka 3. Jak dlouho může růst populace bakterií pokračovat v důsledku tohoto kolosálního objevu? Odpověď: 11:59 lahev 1 je z poloviny plná 12:00 lahev 1 je plná 12:01 lahve 1 a 2 jsou plné 12:02 lahve 1, 2, 3 a 4 jsou plné Odpověď: 11:59 lahev 1 je z poloviny plná 12:00 lahev 1 je plná 12:01 lahve 1 a 2 jsou plné 12:02 lahve 1, 2, 3 a 4 jsou plné Odpověď: 11:59 lahev 1 je z poloviny plná 12:00 lahev 1 je plná 12:01 lahve 1 a 2 jsou plné 12:02 lahve 1, 2, 3 a 4 jsou plné Odpověď: 11:59 lahev 1 je z poloviny plná 12:00 lahev 1 je plná 12:01 lahve 1 a 2 jsou plné 12:02 lahve 1, 2, 3 a 4 jsou plné Isle Royale http://en.wikipedia.org/wiki/Wolves_and_moose_on_Isle_Royale Isle Royale Isle Royale Populační dynamika ŽIVOTNÍ STRATEGIE r-stratégové: oportunistické druhy, rychlé množení, malá velikost, překročení biologické kapacity prostředí (hlodavci, kobylky) K-stratégové: stabilní počet, velké druhy, pomalé rozmnožování (velcí savci, stromy) Definice: Je maximální velikost populace, která může existovat na daném území neomezeně dlouho, aniž by narušila jeho produkční kapacitu. Prostředí má omezené zdroje limitující růst populací. Značíme je jako hodnotu K– nosná kapacita prostředí. Nosná kapacita prostředí K Grafy způsobu růstu populací 1. bez limitujících zdrojů, 2. s limitujícími zdroji, 3. se zpožděním růstové odpovědi populace Nosná kapacita prostředí K Nosná kapacita prostředí K Přestřelení (Overshoot) In ecology, overshoot is said to have occurred when a population's consumption exceeds the carrying capacity of its environment, as illustrated in this graphic. When a population rises beyond the carrying capacity of its environment, or conversely the carrying capacity of the environment falls, the existing population cannot be supported and must decline to match the carrying capacity. A population cannot stay in overshoot for long. The rapidity, extent and other characteristics of the decline depend on the degree of overshoot and whether the carrying capacity continues to be eroded during the decline, as shown in the figure above. St. Mathew Island l1944 - LORAN (long-range navigation systém), 29 sobů l1957 – 1350 jedinců l1963 – 6000 jedinců l1966 – 41 samic, 1 sames St. Mathew Island Velikonoční ostrov Mayská civilizace Člověk jako nejúspěšnější invazní druh http://www.lawrencehallofscience.org/gss/rev/studentBooks-SMPL/LosingBiodiversity_Sample.pdf Migrace lidí a počet druhů velkých savců r nebo K stratég (?) Antropocén l… současná geologická epocha lPaul J. Crutzen lZa počátek antropocénu lze považovat rok 1784, kdy James Watt zdokonalil parní stroj http://academics.eckerd.edu/instructor/carlsopr/Papers/Anthropocene.pdf http://blisty.cz/art/51845.html http://www.vesmir.cz/clanek/bedrich-moldan-priroda-a-civilizace-zivotni-prostredi-a-rozvoj-lidske-c ivilizace Globální změna Globální změna zahrnuje změny v globálním životním prostředí (proměny klimatu, produktivity krajiny, oceánů nebo jiných vodních zdrojů, chemie ovzduší a ekologických systémů apod.), které mohou pozměnit schopnost Země podporovat život. (citace z Global Change Research Act) Transformace biosféry JONES, Nicola, 2011. Human influence comes of age. Nature Nosná kapacita Země ve stavu přestřelení (overshoot) Wackernagel, M. 2002. Tracking the ecological overshoot of the human economy. PNAS, http://www.pnas.org/content/99/14/9266.full.pdf 2002 January 17. Tracking the Ecological Overshoot of the Human Economy. By Mathis Wackernagel et al., PNAS. Abstract: Sustainability requires living within the regenerative capacity of the biosphere. In an attempt to measure the extent to which humanity satisfies this requirement, we use existing data to translate human demand onthe environment into the area required for the production of food and other goods, together with the absorption of wastes. Our accounts indicate that human demand may well have exceeded the biosphere's regenerative capacity since the 1980s. According to this preliminary and exploratory assessment, humanity's load corresponded to 70% of the capacity of the global biosphere in 1961, and grew to 120% in 1999. ROCKSTRÖM, J. et al., 2009. A safe operating space for humanity. Nature ROCKSTRÖM, J. et al., 2009. A safe operating space for humanity. Nature „Kdo věří, že v konečném světě může exponenciální růst pokračovat věčně, je buď blázen nebo ekonom.“ Kenneth Boulding Pokud by se zachoval současný populační růst 1,3 % za rok: Pokud by se zachoval současný populační růst 1,3 % za rok: lDojde ke zdvojnásobení počtu lidí každých 53 roků Pokud by se zachoval současný populační růst 1,3 % za rok: lDojde ke zdvojnásobení počtu lidí každých 53 roků lNa souši bude populační hustota 1 člověk / m2 za 780 roků Pokud by se zachoval současný populační růst 1,3 % za rok: lDojde ke zdvojnásobení počtu lidí každých 53 roků lNa souši bude populační hustota 1 člověk / m2 za 780 roků lHmotnost lidí se bude rovnat hmotnosti Země za 2400 roků Světová populace (horizont 20 000 let) Růst lZdravotní péče lPorodnost lMír lZákon a pořádek lZemědělství lPrevence nehod lČistý vzduch l... lNemoci lMalé rodiny lVálky lZločin a násilí lHladomory lNehody lKouření l... Pokles Populace v Číně, 1991 - 2009 Populace v Číně a Indii, 2007 a 2025 Thomas Robert Malthus 1766–1834, anglický reverend a ekonom Populační zákon: Podmínky obživy lidstva rostou lineárně, zatímco populace roste exponenciálně. V určitém bodě přestane produkce potravin stačit k nasycení populace. Paul R. Ehrlich *1932, americký biolog, ekolog a demograf Dlouhodobě se zabývá problematikou přelidnění. 1968 – kniha Populační bomba Jeremy Grantham britský investor a spoluzakladatel investiční společnosti GMO Znám schopností přesně předvídat trendy a rozpoznat bubliny. “Zvláště nebezpečné pro sociální stabilitu a lidský blahobyt jsou ceny potravin a náklady na ně. Růst produktivity zrn klesla na 1,2 % ročně, což je přesně stejná hodnota jako pro růst populace.” Nature 2012 http://www.businessinsider.com/were-headed-for-a-disaster-of-biblical-proportions-2012-11?op=1#ixzz 2hll501Fa http://www.nature.com/news/be-persuasive-be-brave-be-arrested-if-necessary-1.11796 http://moneymorning.com/2012/08/07/u-s-food-prices-2013-jeremy-grantham-warns-of-coming-dystopia/ Nepokoje ve světě a index FAO Cena potravin (modrá) a ropy (červená) Římský klub http://www.clubofrome.at/ Římský klub je globální think tank, který byl založen v dubnu 1968 a celosvětovou pozornost získal v roce 1972 svou zprávou Meze růstu (Limits to Growth). Zpráva upozorňovala, že je třeba zastavit hospodářský růst a že svět stojí před vyčerpáním přírodních zdrojů, především ropy do roku 1992. Mezi témata Římského klubu patří, například, diskuze o redukci populace. Meze růstu, 1972 http://cs.wikipedia.org/wiki/Meze_r%C5%AFstu#Meze_r.C5.AFstu_a_World3 Srovnání studie s realitou http://www.energybulletin.cz/?q=clanek/limity-rustu-predpovedi-z-roku-1972-stale-plati Studie Meze růstu (1972) a skutečnost http://www.esf.edu/efb/hall/2009-05Hall0327.pdf http://gaiachange.blogspot.com/2011/09/integrated-global-change-model-part-1.html Update po 30 letech, 2004 Studie Meze růstu v 70. letech iniciovala vyjednávání o udržitelném rozvoji (což v té době ještě mělo smysl). Svět se však vyvíjel po standardním scénáři, kde po fázi přestřelení je jediným možným vývojem kolaps. Dnes se koncept udržitelného rozvoje opouští, mluvíme o (ne)udržitelném rozvoji, udržitelném životě, udržitelném ústupu apod. Nový cíl politiků: „Zelený růst“ Základem je oddělení (decoupling) ekonomického růstu a zátěže životního prostředí (příklad USA) http://climatecrocks.com/2013/10/14/the-good-news-less-energy-to-create-more-prosperity/ Problém je v metodice výpočtu HDP http://www.intellectualtakeout.org/library/chart-graph/2012-debt-gdp Kromě inflace je třeba očistit HDP o dluh. Problém je i v metodice výpočtu indexu zátěže životního prostředí WIEDMANN, T. et.al., 2013. The material footprint of nations. PNAS DMC – starý index, MF – nový index Studie ukazuje, že index zátěže životního prostředí doposud používaný vládami nezohledňoval export zátěže ž. p. do rozvojových zemí, kam se přesouvá výroba z bohatých zemí orientujících se na služby. Jinými slovy: „Zelený růst“ je mýtus!